测试高频电路板的同轴倾斜引脚卡具制造技术

一种用于测试高频和高速数字电路板的转接器卡具。该卡具具有引脚支持顶板（２９）和底板（３２）以及插入到该卡具中的用来提供从测试分析仪到被测试电路板（１６）的信号路径的同轴、阻抗固定的测试引脚组（２３）。被测试板和该顶板的上表面连接。各同轴引脚的阻抗和被测试板的阻抗以及测试分析仪的阻抗匹配。施加在同轴引脚上的力确保引脚和被测试电路板上的测试点的接触。该力是通过安装在该底板下面的顺应测试接口（１０）上的弹簧加载探针（１２）施加的。也可以通过被测试电路板和与该底板或该测试分析仪连接的第二电路板之间的相对运动使引脚承受欧拉扣紧施加该力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及自动测试高频或高速数字印制电路板和这些板上安装的元件，并且更具体地涉及一种用于把来自测试分析仪的测试信号转发到这些电路板或元件上的阻抗匹配传送器卡具。
技术介绍
用来检查印刷电路板的自动测试设备长期涉及使用测试期间在其中安装电路板的“钉床”测试卡具或转接器。这种测试卡具包括大量的在弹簧压力下和被测试电路板(也称为被测试单元或“UUT”)上的指定测试点电接触的钉状弹簧加载测试探针。布局在印制电路板上的任何特定电路大都和其它电路不同，从而对于具体的电路板必须定制出用于和板中的测试点接触的钉床排列。在设计要测试的电路时，选择检查中使用的测试点的图案并且在测试卡具中配置对应排列的测试探针。这典型地涉及在探针板上钻出和测试探针的定制排列匹配的孔图并且接着在探针板上的这些钻出的孔里安装测试探针以形成顺应的测试接口或探针场。接着把电路板安装在铺放在测试探针排列上的卡具中。在测试期间，使弹簧加载的探针和被测度电路板上的测试点弹簧压力地接触。然后电测试信号从电路板传送到测试探针并且接着传送到卡具的外部，以便和检测板上各电路中的各测试点之间的连续性或不连续性的高速电子测试分析仪通信。一类典型的测试卡具是所谓的“网格”类测试卡具，其中通过把测试信号传送到接收器中按网格图案排列的接口引脚组上的转接器引脚与板上图案随机的测试点接触。典型网格卡具包括一个网格状的顺应测试接口或探针场，后者典型地包括按预定图案形成的等距开口。由于其构成网格的预先规定的开口图案，这种类型的顺应测试接口通常称为网格或网格基。网格型测试卡具包含带有大量开关的测试电子电路，这些开关与和网格基开口配合的测试探针连接，从而和电子测试分析仪中的测试电路对应。在网格测试器的一实施例中使用多达四万个的开关。当在这种测试器上测试裸板时，一个转换器卡具支持网格基中的网格图案测试探针和被测板上非网格图案测试点之间的通信。在一种现有技术的网格卡具中把所谓的“倾斜引脚”用作为转接器引脚。这些引脚是直的实心引脚并且安装在作为转换器卡具的一部分的转接器板上预先钻出的对应孔中。这些倾斜引脚可以按各种方向倾斜，以把来自UUT上的随机、非网格图案的测试点的各个测试信号传送到网格基中的网格图案的测试探针组上。其它类型的测试卡具包括非“网格型”的测试卡具。这些卡具包含带有图案上和标准网格图案不同的开口的顺应测试接口。例如，这些开口可能不等距或不均匀间隔以形成“非网格图案”。这些卡具使用倾斜引脚，以把来自顺应测试接口上的非网格图案的测试信号转发到UUT中的非网格图案上。UUT上的非网格图案和顺应测试接口上的非网格图案不同。典型地，UUT上的测试点之间的间隔可短于顺应测试接口上的对应探针之间的间隔。近来的方法对用于印制电路板测试器的转接器卡具采用转接器引脚保持系统，该测试器在安装上该转接器卡具时具有背离底板的测试探针图案。这种卡具具有多个大致平行并且间隔的转接器板，这些板具有预先形成的孔图案用于包含并且支持穿过转接器卡具的这些板延伸的转接器引脚，以供在由卡具支持的印制电路板上的测试点和该测试器的底板上的探针之间转发测试信号中使用。在这些转接器板之一的表面上方定位一个由弹性材料构成的薄弹性引脚保持板，从而该转接器卡具携带的转接器引脚穿过该引脚保持板。该弹性引脚保持板本质上在各转接器引脚周围施加压力。当卡具倾斜或者顶面向下时，该压力把引脚保持在卡具中。该施加在这些引脚上的压力允许引脚独立于该卡具的其它引脚以及各转接器板随该保持板移动。这实质上在卡具内避免了对引脚的顺应轴向移动的阻力或限制。例如在美国5,493,230号专利中说明这种引脚保持板，该专利收录作为参考文献。为了避免高频信号的衰减，高频或者高速数字UUT的测试要求测试源(即提供电信号的测试源)的阻抗和负载(即UUT)的阻抗匹配。此外，UUT和测试分析仪之间的互连阻抗必须和源的阻抗以及负载的阻抗匹配。目前的包含着引脚的转接器卡具的问题在于，引脚的阻抗可能随每个引脚变化。这种阻抗变化是由于用来测试一组测试点的二个引脚(即信号引脚和接地引脚)之间的间距上的变化造成的。这种变化是由于这样的事实造成的，即，UUT上要测试的测试点组之间的间距和顺应测试接口上的对应探针之间的间距是不同的。本质上，每组引脚构成一个以空气为电容器介质的电容器。由于一组引脚的间距可以和另一组引脚的间距不同，从而每组引脚之间的电容并且进行每组引脚之间的阻抗也不同。由此，目前的带有引脚的转接器卡具不适用于测试高频或高速UUT。目前，典型地利用测试插座测试高频或高速数字UUT，例如数字电路板、安装着元件的数字电路板或者单个元件。典型地，在沿插座的整个厚度形成的空腔中安装短的弹簧探针。UUT的接触侧和从插座一侧凸出的弹簧探针的端头压接触。和测试分析仪连接的接触板和从该插座的相对侧凸出的弹簧探针的端头接触。该测试分析仪向该接触板发送高频测试信号，这些信号从该板经弹簧探针发送到UUT。但是，由于插座中弹簧探针中心之间的间距由弹簧探针的物理尺寸，即弹簧探针直径，的限制，这种类型的测试方案不能用于测试其接触点的中心间距相对短的UUT。另外，由于探针之间的间距减小，阻抗匹配可能变成是办不到的。为了使由于探针之间间距减小阻抗不匹配的影响为最小，必须使探针的长度为最小。确信匹配阻抗测试方案限于测试其接触点中心间距不小于0.07英寸的UUT。许多现有技术卡具需要一些机械装置，例如弹簧加载探针，用于在引脚上施加顺应力以确保和UUT上的测试点的恰当接触。这种卡具的缺点是它们具有容易很快出故障的移动部件。本专利技术基于认识到需要一种可用来测试其接触点中心间距小于0.07英寸的高频UUT的阻抗匹配互连。此外，本专利技术基于认识到需要一种这样的转接器卡具，即其不含有诸如用来向转接器卡具中的引脚施加顺应力的弹簧探针的机械装置。
技术实现思路
本专利技术涉及一种转接器卡具或者用于测试高频或高速数字电路板或者被测试单元(UUT)的互连。本专利技术由一种转接器卡具构成，其具有空间上间隔的顶接地支持板和底接地支持板，每块板带有穿过其厚度形成的引脚孔。在一实施例中，存在四块定位在顶板和底板之间的支持板，尽管该数据是可改变的。UUT和顶板的上表面接口。该顶板具有和UUT上的一组测试点对应的引脚孔。该底板和一个顺应的接口(或探针场)对接，后者具有一组按网格图案或非网格图案排列的弹性加载测试探针。底板上的孔和该弹簧探针图案对应。该探针图案典型地和UUT上的该组测试点形成的图案不同。第二电路板和该测试分析仪以及该顺应测试接口连接。利用同轴引脚提供从测试分析仪到UUT上的测试点的信号路径，这些测试点的中心可按小于0.07英寸甚至小于0.025英寸的距离相隔。同轴引脚是由单个由屏蔽包围的信号引脚构成的。该信号引脚通过绝缘材料和该屏蔽隔离。该屏蔽充当地。信号引脚和每个引脚使用的屏蔽之间的间距是相同的。从而，每个同轴引脚具有相同的阻抗。同轴引脚的端头磨成一个点，从而各信号引脚超过各自的屏蔽。同轴引脚的一端穿过顶板上的孔，而另一端穿过底板上的孔并且和顺应测试接口中的一个预先确定的弹簧加载测试探针接触，该弹簧加载测试探针对该同轴引脚施加顺从力，以确保和UUT上的测试点的可靠接触。来自测试分析仪的信号通过第二电路板经弹簧加载测试探针并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于使要在高频下测试的一块电路板和提供高频测试信号的测试分析仪设备相连接的转接器卡具，该卡具包括：　　　　一块用于和被测试的电路板连接的顶板；　　　　一块用于和用来提供高频测试信号源的测试分析仪设备连接的底板；以及　　　　多个由该顶板以及该底板支持的同轴测试引脚，每个测试引脚包括一个实心的中央引脚，其中每个中央引脚具有延伸到该顶板上的第一端以及延伸到该底板上的第二端以提供从该测试分析仪设备到该电路板上的测试点的测试信号路径，所述同轴测试引脚实质上具有相同的阻抗以促进足以在高频下实现对该电路板有效测试的阻抗匹配。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：查尔斯J约翰斯顿，
申请(专利权)人：特拉华资本形成公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]